脉冲强光冷杀菌在啤酒中的应用【文献综述】.docVIP

毕业论文文献综述 生物工程 脉冲强光冷杀菌在啤酒中的应用 摘要：为了使啤酒在杀菌过程中能够保持其原有的风味和营养，满足消费者对自然、卫生、安全营养、有益于健康的啤酒的追求，采用脉冲强光冷杀菌代替啤酒传统的灭菌方式，通过脉冲强光技术有效抑制微生物的生长，达到口味更纯正，保存时间更长的目的。 关键词：啤酒 脉冲强光 杀菌 0．前言 长期以来，由于啤酒中含有各种酶以及微生物，啤酒生产过程中不可避免的使用热力技术以达到杀菌灭酶的作用，然而，高温会破坏啤酒原有的香气、风味和营养成分，降低产品附加值，每年因此而造成很大损失[1]。近年来，越来越多的研究人员开始将目光转向非热力杀菌技术，脉冲强光杀菌技术就是其中之一。脉冲强光杀菌是一种利用强烈白光闪照的杀菌技术，其系统主要包括动力单元和灯单元，动力单元为惰性气体灯提供能量 ，灯便放出只持续数百微秒，其波长由紫外光区域至近红外光区域的强光脉冲，其光谱与太阳光相似，但比阳光强几千倍至数万倍。由于只处理食品表面，从而对食品营养成份影响很小[2]。 1. 啤酒的发展和现状 1.1啤酒的发展背景 啤酒从20世纪传入我国，其产量2002年跃居世界第一。之后连续8年啤酒产量保持世界第一。现今，啤酒已发展成为世界酒类中生产量和消费量最大的酒种。2008年以来，随着外资对国内啤酒行业的逐渐渗透，中国啤酒市场的成长性，吸引了更多的国际资本关注，越来越多的国际资本势不可挡地涌入中国，并依附于中国的优势企业和优势品牌为载体运作，与急需增强资本优势开拓国际国内市场的中国啤酒企业展开合作，互相形成优势互补，共同开拓中国啤酒市场[3]。 1.2啤酒的发展现状 我国啤酒行业在过去几年里发展平稳，截止2006年12月底，全行业规模以上企业数量为580家，比2005年同期增加了11家，虽然相比前几年增势有所减缓，但是仍继续保持2002年以来的增长趋势。 目前，我国人均啤酒消费量虽然已经接近22升，而世界平均水平目前是30升，欧美国家人均年消费啤酒已超过80升。可见，我国啤酒的消费潜力是非常巨大的[4]。 2．啤酒的杀菌方法 目前，作为啤酒除菌方法主要有两大类三种方法，即巴氏杀菌和膜过滤除菌，其中，巴氏杀菌在工艺上又分为两种方法，前杀菌(也叫瞬时灭菌)和后杀菌。前杀菌是指产品在灌装入容器之前进行短时高温加热处理实现灭菌目的，不再需要杀菌机，但是从瞬时灭菌后到进入灌装，此段过程要求运行在无菌状态，以防止被再次污染，因此对后续的灌装过程要求较高；后杀菌目前用得较多，即利用隧道式杀菌机进行杀菌[5]。另一除菌方法是膜过滤除菌法。用此种方法不再需要巴氏杀菌，对啤酒的原有风味没有大的损害，但和“前杀菌”一样，它也要求后续运行过程应在无菌状态下，防止二次污染，这对工作环境都提出了较高的要求[6]。 2．1隧道式喷淋杀菌 啤酒装瓶后的巴氏杀菌，目前国内主要采用隧道式喷淋杀菌机。瓶酒在杀菌机隧道内被输送装置从隧道一端缓慢地运送到另一端，在输送过程中经过若干段不同温度水的喷淋，使瓶酒经过加热、保温、冷却三个阶段完成杀菌过程，最终达到杀菌的效果[7]。 2．2膜过滤杀菌 啤酒厂常用孔径为1.2微米的微孔薄膜，它能够滤除酵母菌，而若需要滤除细菌，则需0.8微米或0.6微米甚至更小一些孔径的薄膜。薄膜过滤主要用于精滤，酿制无菌鲜啤酒。酒在过滤前先经离心机或硅藻土过滤机粗滤，再用薄膜过滤除菌。 采用膜过滤法，可省去啤酒在灌装前或灌装后的热杀菌工序，具有设备简单、节约能源、分离效率高、产品损失少、降低生产成本、易自动控制等优点。膜分离通常在常温下操作，不涉及相变，增进了啤酒胶体稳定性与泡沫稳定性，而且成品酒无过滤介质残留[8]。 3．脉冲杀菌的发展和现状 脉冲强光杀菌技术开始主要应用在医药卫生领域医疗器械表面杀菌消毒和透明药剂溶液杀菌[9]，取得了比较显著的杀菌效果，随着该杀菌技术和设备的成熟，逐渐过渡应用到食品杀菌保藏中，1996年美国食品及药物管理局（FDA）批准采用脉冲强光作为控制食品表面微生物的灭菌手段[10]。对于食品中应用该杀菌技术，国外从90年代开始陆续有相关文献报道，但研究资料还是相对较少。 3．1脉冲强光杀菌的原理 脉冲强光杀菌是采用脉冲的强烈白光闪照而使惰性气体灯发出与太阳光谱相近，但具有强度更强的紫外线至红外线区域光来抑制食品和包装材料表面、固体表面、气体和透明饮料中的微生物的生长繁殖。Joseph Dunn[11]等的研究表明脉冲强光对多数微生物有致死作用[12]。 周万龙设计的脉冲强光技术对微生物和钝化酶的效果显著，其研究结果表明：(1)随着闪照次数的增加，残余菌数明显减少。枯草芽孢杆菌起始浓度2×l05个／mL时，输入190V电压，闪照间隔为6s，高压脉冲触发宽度为20s，闪照30次后，残余菌